新型液线毛细芯环路热管启动及传热性能
2021-07-12张荩文
科学技术与工程 2021年16期
张荩文, 张 泉, 杜 晟
(湖南大学土木工程学院, 长沙 410082)
随着电子集成技术的不断发展,电子设备的微型化和集成化已成为当今的主流趋势,随之出现的是电子设备热流密度过大,局部热点及散热困难等问题,如何在有限的空间内高效散热成为新的难题[1]。然而,传统风扇散热体积大,效率低;浸沉式液冷散热成本高,系统复杂,维护困难,均不适合大范围推广[2]。环路热管(loop heat pipe,LHP)作为一种被动式的两相传热设备,利用工质的蒸发冷凝相变来传输热量,具有体积小,传热效率高,运行安全稳定等优点,是解决电子芯片散热问题的优良方案[3-4]。
传统环路热管由蒸发器(含储液室),冷凝器,汽线和液线构成。作为环路热管最核心的部件,蒸发器是工质吸热蒸发的位置,其内部多孔毛细芯的毛细力和毛细芯两端形成的压差为工质循环提供动力。目前,为进一步提高环路热管的散热能力和运行的稳定性,学者们进行了大量的研究。张国栋等[5]将吸液芯与蒸发器底板分离形成蒸发腔,工质仅在蒸发腔内蒸发可以有效增大气相压头驱动工质循环;杨卧龙等[6]利用双孔毛细芯替代传统的机械加工蒸汽槽道,强化了毛细芯处蒸发和沸腾换热,并缩短了热量向毛细芯的传递距离;Wu等[7]通过对不同槽道数的圆柱形毛细芯的性能测试,得到槽道数为14时热性能最优,相比于槽道数为8时热性能提高约60%。此外,一些特殊结构的环路热管也被设计并测试。Xie等[8]设计制造了一种双储液室环路热管以减轻不同方向加速度时,蒸发器与储液室相对位置对热管性能的影响;……
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